[发明专利]一种便携式视力筛选仪及其光路结构

说明书

本发明涉及医学检测设备和视力筛选仪领域，尤其涉及一种便携式视力筛选仪及其光路结构。本发明视力筛选仪由电路系统和光路结构组成，电路系统为双处理器结构，其中包含ARM处理器、FPGA、SDRAM、超声测距电路、温度检测电路、环境光检测电路、无线充电电路等部件；光路结构中包含近红外光源、准直透镜、CCD图像传感器、HS传感器、高通滤光片等部件。本发明便携式视力筛选仪能够对成人、婴幼儿、特殊疾病患者等各类人群进行快速、准确、全面的视力筛查及分析，可检测球镜度数、柱镜度数、柱镜角度、瞳孔大小、瞳距、屈光异常和固视方向等多种指标，适用于医院、体检中心、学校、眼镜店等各类机构。

技术领域

本发明涉及医学检测设备和视力筛选仪领域，尤其涉及一种便携式视力筛选仪及其光路结构以及其在医学检测中的应用。

背景技术

目前医院眼科及眼镜行业所使用的视力筛选仪(验光仪)主要是台式验光设备，验光对象主要是成人或达到一定年龄、可以主动配合的儿童，需要将头放在支架上，眼睛配合医生主动去观察。台式验光设备按照其验光原理不同可分为主观式验光仪和客观式验光仪，主观式验光仪需要被测者反馈自己的感受，从而使得测试结果更为准确；而客观式验光仪则不需要被测者的反馈，避免了人为误差。但无论主观式验光还是客观式验光都需要被测者的行为配合，如果被测者年龄较小或存在某些疾患，则可能无法进行测试，另外，由于台式验光仪通常体积较大，不易移动，无法进行家庭访视。因此，台式验光仪并不适用于婴幼儿及一些特殊的病患者。

为了克服上述台式验光仪的不足，技术人员开发出了便携式视力筛选仪(便携式验光仪)，旨在解决台式验光仪笨重、不易携带、筛查效率低等问题，并在婴幼儿视力筛查中得到了较广泛的应用。

目前便携式视力筛选仪采用的技术有两种，一种是采用Hartmann-Shark技术，利用Zernike多项式进行像差分析后得出测量结果，其可以准确的分析出人眼的低阶像差和高阶像差，即分析人眼的近视、远视、散光和柱镜轴位；另一种是通过摄像-验光法的原理进行测量，是将近红外光源透射到被测者眼底视网膜上，视网膜上的光反射到瞳孔区域，在不同的屈光状态下呈现不同的图案，摄像机记录图案并通过计算得出屈光度、屈光参差和斜视等相关数据。

但上述两种便携式视力筛选仪也各有其优缺点：采用Hartmann-Shark技术的便携式验光仪，一般被称为单目视力筛选仪，其优点是测量准确，但测量项目相对较少，只能测球镜(近视、远视)、柱镜(散光)和轴位(散光角度)，而且只能单眼测量；采用摄像技术的便携式视力筛选仪，一般被称为双目视力筛选仪，其可同时测得两个眼睛的球镜(近视、远视)、柱镜(散光)和轴位(散光角度)等数据，还可以通过图像处理分析出瞳孔的大小、瞳距、固视角度等结果，并同时拍摄眼睛的图像，相对Hartmann-Shark技术，其分析内容丰富许多，但其最大的问题在于测试结果准确性低，重复性较差，而且不能分析高阶像差。

如何克服上述两种便携式视力筛选仪在使用过程中存在的缺陷，开发出适用于婴幼儿视力筛查的能够进行快速、准确、全面的视力筛查及分析的新型便携式视力筛选仪已成为技术人员关注的课题。然而，由于上述两种便携式视力筛选仪其检测原理具有很大差异，将其结合使用技术难度较大，因此，目前为止尚未见到结合使用上述技术制成的便携式视力筛查设备面世。

发明内容

为了克服现有便携式视力筛选仪在使用过程中存在的缺陷，本发明在反复调试的基础上，开发出了一种全新的便携式视力筛选仪。

人眼测量技术根据是否需要被测者的响应分为主观测量法和客观测量法。主观测量法包括主观阴影像差仪、干涉度量法和主观光路追迹法等，这些都需要依据被测者的反馈进行结果判定；客观测量法主要包括基于哈特曼-夏克(Hartmann-Shark，HS)波前传感器测量法、客观阴影像差法、摄影验光法、双光程法和同步像差法等，客观测量法不需要被测者的反馈，可尽量减少人为误差，而且适用范围更广。